Fungsi dan Prinsip Kerja Stopwatch

1. Pengertian Stopwatch
Stopwatch adalah alat yang digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam kegiatan.
Stopwatch secara khas dirancang untuk memulai dengan menekan tombol diatas dan berhenti sehingga suatu waktu detik ditampilkan sebagai waktu yang berlalu. Kemudian dengan menekan tombol diatas yang kedua kali  kemudian memasang lagi stopwatch pada nol.

Kekurangan dan Kelebihan Stopwatch

a.   Kelebihan

• Proses perhitungan lebih cepat
• Setiap jenis gerakan waktunya diketahui
• Biayanya lebih murah
• Lebih praktis dalam mencatat data
• Data yang di peroleh lebih akurat

b.   Kekurangan

• Dibutuhkan ketelitian bagi seorang pengamat yang melakukan perhitungan, karena akan mempengaruhi hasil perhitungan.

2. Jenis – Jenis Stopwatch

2.1 Stopwatch Analog
Stopwatch analog berfungsi sebagai alat untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam suatu kegiatan. Misalnya, stopwatch dapat digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang dibutuhkan oleh seorang pelari untuk dapat mencapai jarak 50 km. Selain itu,dalam ilmu kimia stopwatch juga dapat digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang dibutuhkan oleh suatu larutan agar dapat mengalami perubahan suhu.
Dalam praktikum fisika, stopwatch sering digunakan. Misalnya pada praktikum pengukuran dasar, viskosimeter aliran fluida, pesawat atwood, dan lain sebagainya.


2.2 Stopwatch Digital


Stopwatch digital merupakan jenis stopwatch yang menggunakan layar/monitor sebagai penunjuk hasil pengukuran. Waktu hasil pengukuran dapat kita baca hingga satuan detik.


3 Prinsip Kerja Stopwatch 

Stopwatch dirancang untuk memulainya dengan menekan tombol diatas dan berhenti sehingga suatu waktu detik ditampilkan sebagai waktu yang berlalu. Kemudian dengan menekan tombol yang sama untuk yang kedua kali kemudian memasang lagi stopwatch pada nol.
 

3.1 Stopwatch Analog 

Stopwatch analog mempunyai penunjuk seperti jarum jam dan mempunyai dua buah tombol yaitu tombol start/stop dan tombol kalibrasi . Perhitungan waktu  pada stopwatch analog ini berdasarkan gerakan mekanik.
Sistem yang mekanik sangat sulit diubah, (ditambah atau dikurang) karena peletakan komponen -komponennya memerlukan presisi yang sangat tinggi. 

Pada stopwatch analog ini tidak memakai baterai, sehingga jika sewaktu-waktu stopwatch analog ini mati ( jarumnya tidak bergerak saat ditekan tombol start), maka hal yang perlu dilakukan adalah memutar tombol start pada stopwatch tersebut. 

Bagian-Bagian Stopwatch Analog :

• Tombol start / stop, untuk menjalankan dan menghentikan stopwatch.
• Tombol riset, untuk meriset stopwatch ke nol.
• Jarum besar, berfungsi sebagai jarum penunjuk dalam satuan detik
• Jarum kecil, berfungsi sebagai jarum penunjuk satuan menit
• Lingkaran detik, merupakan lingkaran yang berisi angka-angka mulai dari angka 1 sampai 60 dalam satuan detik
• Lingkaran menit, merupakan lingkaran yang berisi angka-angka mulai dari 5 sampai 30 dalam satuan menit.

Prinsip  kerja stopwatch Analog adalah sebagai berikut :

• Saat tombol start ditekan penahan pegas pertama akan terbuka sehingga gerigi berputar dan pegas pertama akan terkalibrasi secara periodik. Sehingga jarum bergerak.
• Pada saat yang sama pegas kedua tertekan sehingga tercipta kombinasi kerja secara mekanik. Pada saat kalibrasi penekan pegas akan membuat pegas kedua terkalibrasi sehingga pegas pertama kembali ke tertekan seperti semula. Dan jarum kembali ke posisi nol.
• Contoh :

Berapa lamakah yang dibutuhkan sebuah motor untuk mencapai 120 Km??? Atau berapa lamakah waktu yang dibutuhkan pegas dalam melakukan 10 kali getaran dengan massa 50 gram???
 

3.2 Stopwatch Digital

Stopwatch digital merupakan jenis stopwatch yang menggunakan layar/monitor sebagai penunjuk hasil pengukuran,  seperti jam digital dimana berhitungan waktu berdasarkan perhitungan elektronik.
Stopwatch Digital Otomatis Peka Cahaya dapat dibuat dengan menggunakan sensor cahaya sebagai saklar elektronik untuk menentukan awal dan akhir pencatatan rangkaian pencacah digital dengan ketelitian 0,0001 sekon atau 0,1 ms.
 

Adapun bagian-bagian dan dari stopwatch digital adalah sebagai berikut :

• L.C.D
• 4 digit tampilan waktu menunjukkan menit ("M") dan waktu detik ("S")
• Timer dapat diprogram maksimum sampai 99 menit, 59 detik dan menghitung mundur
• Bel alarm output saat waktu menghitung mundur ke nol
• Timer ini juga dapat berfungsi sebagai  memory recall

6. Masing-masing tombol untuk setting menit dan detik

Prinsip kerja stopwatch digital adalah sebagai berikut :

Cara kerja stopwatch digital dimulai saat tombol dalam keadaan ON arus dari sumber tegangan (baterai) akan mengalir ke komponen-komponen elektronik dalam stopwatch digital. Komponenen-komponen elektronik tersebut yang melakukan perhitungan waktu dan menampilkannya dalam monitor dalam bentuk angka digital.
 

4 Prosedur Penggunaan Stopwatch
4.1 Stopwatch Analog
Adapun prosedur penggunaan stopwatch analog adalah sebagai berikut :

• Menyiapkan stopwatch yang akan digunakan untuk mengukur.
• Memastikan stopwatch dalam keadaan nol atau terkalibrasi.
• Menekan tombol start untuk memulai pengukuran waktu, maka jarum besar pada lingkaran besar akan berjalan. 
• Satu putaran penuh jarum besar pada lingkaran detik sama dengan 60 detik. Jadi satu kali putaran penuh jarum besar sama dengan satu menit. Apabila jarum besar sudah berputar satu kali putaran penuh, maka jarum kecil akan berada pada angka satu pada lingkaran kecil. 
• Menekan tombol stop untuk mengakhiri pengukuran waktu.
• Membaca hasil pengukuran.
• Untuk mengulangi pengukuran maka menekan tombol start/stop 1 kali dan jarum akan kembali ke nol kemudian ulangi langkah 1 s/d 5.

4.2 Stopwatch Digital 

Adapun prosedur penggunaan stopwatch digital adalah sebagai berikut :

• Menyiapkan stopwatch yang digunakan untuk mengukur.
• Memastikan stopwatch dalam keadaan nol atau dalam keadaan terkalibrasi.
• Menekan tombol start untuk memulai pengukuran, maka waktu berjalan seperti yang ditunjukkan angka pada stopwatch digital.
• Menekan tombol stop untuk mengakhiri pengukuran.
• Membaca hasil pengukuran.
• Unuk mengulangi pengukuran maka menekan tombol reset dan jarum akan kembali ke nol kemudian ulangi langkah diatas.

Fitur Stopwatch Digital
TIMER PENGATURAN WAKTU

• Tekan tombol (M) dan (S) pada saat yang sama untuk me-reset timer  ke nol
• Tekan tombol (M) untuk menjadikan digit menit (bunyi bip bisa didengar). Tekan dan tahan tombol (M) untuk pengaturan kecepatan.
• Tekan tombol (S) untuk menjadikan digit detik (bunyi bip bisa didengar). Tekan dan tahan tombol (S) untuk pengaturan kecepatan.

TIMER START / STOP

• Setelah waktu pengaturan sudah siap, tekan tombol (START/STOP) sekali dan waktu akan mulai menghitung. (M) dan (S) menandai akan berkedip saat timer sedang berjalan.
• Ketika waktu menghitung, tekan tombol (START / STOP) sekali dan waktu akan berhenti, (M) dan (S) tanda akan berhenti berkedip dan  tetap pada layar
• Tekan tombol (START / STOP) sekali dan timer akan diteruskan menghitung lagi.

WAKTU BEL ALARM

• Ketika waktu menghitung mundur ke 00M dan 00S, waktu bel alarm akan berbunyi selama 30 detik.
• Waktu bel alarm dapat dihentikan dengan menekan salah satu tombol (MIN), (SEC) atau ( START/STOP).

TIMER MEMORY RECALL

• Setelah berhenti waktu bel alarm, tekan tombol (START / STOP) sekali untuk mengingat pra-mengatur waktu timer.
• Tekan tombol (START / STOP) untuk kedua kalinya dapat  memulai timer dan timer akan menghitung mundur untuk putaran  lainnya.

2.5 Kalibrasi Stopwatch 

Pada stopwatch analog kita hanya perlu menekan tombol start/stop tersebut maka jarum penunjuk detik dan jarum penunjuk menit menunjuk ke angka nol. Stopwatch digital hampir sama dengan stopwatch analog. Setelah menekan tombol kalibrasi maka angka pada layar/ monitor akan menunjukkan angka nol.

6 Pembacaan Hasil Pengukuran
 

6.1 Stopwatch analogHasil pengukuran stopwatch analog dengan melihat apakah hasil pengkuran lebih dari satu menit atau tidak. Jika lebih dari satu menit maka yang pertama kita lihat adalah jarum penunjuk menit dan setelah itu melihat jarum penunjuk detik kemudian menjumlahkannya.

6.2   Stopwatch digitalkita bisa melihat langsung hasil pengukuran waktu pada layer/monitor berupa angka digital.

7    Ketelitian alat

7.1 Stopwatch analog
Ketelitian alat dapat  kita ketahui   berdasarkan skala yang tertera pada stopwatch. Untuk mengetahui besar ketelitian alat tersebut kita dapat mencarinya dengan membandingkan antara skala utama satu putaran penuh dengan jumlah skala noniusnya dalam satu putaran penuh.

Contoh:
Pada gambar stopwatch yang di presentasikan diketahui jumlah skala utama satu putaran penuh adalah 1 dan jumlah skala nonius satu putaran penuh adalah 60. Dengan demikian dapat diperoleh
Ketelitian alat = 1/60

7.2   Stopwatch digitalPada  stopwatch digital  ketelitian alat sudah ditentukan sejak perakitan   komponen-komponen  dalam stopwatch yaitu sebesar  0,0001 sekon. 

Sumber: sooal.blogspot.com